हम लीड-फ्री चिप्स के निर्माण हेतु IR क्यों उपयोग में ला रहे हैं?
अर्धचालकों के निर्माण की प्रक्रिया में बदलाव हो रहा है। हम अब उन पुरानी, विलायक-आधारित सुखाने की विधियों एवं लीड-युक्त सामग्रियों का उपयोग छोड़ रहे हैं। हमारे लिए, इसका मतलब है कि हम इन्फ्रारेड (IR) तकनीक का उपयोग करेंगे।
इसका सबसे बड़ा फायदा यह है कि IR किरणें सीधे वेफर की सतह पर ही पड़ती हैं। कन्वेक्शन ओवन के मामले में, काम पूरा करने हेतु पूरे चेम्बर में मौजूद हवा को गर्म करना होता है… यह समय एवं ऊर्जा की बर्बादी है। जबकि IR लैंप, ऊर्जा को सीधे उस जगह पर ही भेजते हैं… यह तरीका अधिक कुशल एवं तेज़ है।
विज्ञान का सरलीकृत वर्णन
वास्तव में, लैंप के विकिरण स्पेक्ट्रम को वेफर सामग्री द्वारा अवशोषित होने वाली ऊर्जा के अनुरूप बनाया जाता है। शॉर्ट-वेव/मीडियम-वेव एमिटरों का उपयोग करके, हम कुछ ही सेकंडों में वेफर में मौजूद चिपकने वाली सामग्रियों/फोटोरेजिस्ट पर्तों को गर्म कर सकते हैं।
अब आपको बड़े ओवनों का इंतज़ार नहीं करना पड़ेगा… सब कुछ तुरंत ही हो जाता है।
पर्यावरण-अनुकूल पहलू
इसका “पर्यावरण-अनुकूल” पहलू यह है कि ऐसी तकनीकों के उपयोग से VOC एवं हानिकारक विलायकों का उपयोग नहीं होता। IR ऊर्जा ही पॉलिमरीकरण एवं वाष्पीकरण की प्रक्रिया को संभालती है… हमें अब भारी धातुओं वाले रासायनिक उत्प्रेरकों की आवश्यकता नहीं है… यह तरीका अधिक स्वच्छ है।
चुनौतियाँ
हालाँकि, यह तकनीक इतनी आसान भी नहीं है… IR लैंपों से बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… इसलिए ठंडक हेतु उचित व्यवस्था आवश्यक है… अन्यथा वेफर के किनारे जल सकते हैं, या लैंप भी नष्ट हो सकता है… यह एक संतुलन की आवश्यकता है।
व्यावहारिक लाभ
सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसी प्रणालियों को आसानी से पुरानी थर्मल सिस्टमों की जगह पर ही लगाया जा सकता है… इससे जगह बच जाती है, एवं बिजली की लागत भी कम हो जाती है… इसके अलावा, चूँकि गर्म हवा हर जगह नहीं जाती, इसलिए वेफर की सतह पर कणों के जमने की समस्या भी नहीं होती… सब कुछ साफ रहता है… यह पूरी प्रक्रिया को और भी सुचारू बना देता है।